จุดต่อพ่วงสามจุด
| จุดต่อพ่วงสามจุด | |
|---|---|
รถแทรกเตอร์ Ursus C-360และชุดตัดหญ้า ติดตั้งด้วยระบบสามจุดและขับเคลื่อนด้วยเพลาPTO หุ้มฉนวน | |
| การจำแนกประเภท | อุปกรณ์ลากจูง |
| อุตสาหกรรม | เกษตรกรรม |
| นักประดิษฐ์ | แฮร์รี่ เฟอร์กูสัน |
| ประดิษฐ์ | 1926 ( 1926 ) |
ข้อต่อสามจุด ( ภาษาอังกฤษ แบบ บริติช: three-point linkage ) เป็นข้อต่อประเภทหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับต่อไถและอุปกรณ์ อื่นๆ เข้ากับ รถแทรกเตอร์ทางการเกษตรหรืออุตสาหกรรม[ 1 ] [ 2 ]จุดทั้งสามจุดมีลักษณะคล้ายสามเหลี่ยมหรือตัวอักษร A ในทางวิศวกรรม การต่อแบบสามจุดเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและเป็นวิธีเดียวที่สามารถกำหนดได้อย่างมั่นคงในการเชื่อมต่อวัตถุสองชิ้นเข้าด้วยกัน
ระบบต่อพ่วงแบบสามจุดใช้สำหรับต่ออุปกรณ์เข้ากับรถแทรกเตอร์ โดยที่ทิศทางของอุปกรณ์จะคงที่เมื่อเทียบกับรถแทรกเตอร์และตำแหน่งของแขนต่อพ่วง รถแทรกเตอร์จะรับน้ำหนักของอุปกรณ์บางส่วนหรือทั้งหมด กลไกหลักอีกอย่างหนึ่งสำหรับการต่อพ่วงน้ำหนักบรรทุกคือการใช้คานลากซึ่งเป็นการต่อพ่วงแบบจุดเดียวที่หมุนได้ โดยที่อุปกรณ์หรือรถพ่วงจะเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเมื่อเทียบกับรถแทรกเตอร์
ประโยชน์หลักของระบบต่อพ่วงสามจุดคือการถ่ายโอนน้ำหนักและความต้านทานของอุปกรณ์ไปยังล้อขับเคลื่อนของรถแทรกเตอร์ ซึ่งทำให้รถแทรกเตอร์มีแรงฉุด ที่ใช้งานได้ มากกว่าที่ควรจะเป็น เมื่อเทียบกับกำลังน้ำหนักและ การสิ้นเปลือง เชื้อเพลิง ที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น เมื่อFord 9Nนำ การออกแบบระบบต่อพ่วงสามจุดของ Harry Fergusonมาใช้กับรถแทรกเตอร์รุ่นผลิตในอเมริกาในปี 1939 มันเป็นรถแทรกเตอร์สำหรับไถนาที่มีน้ำหนักเบาและราคาไม่แพง ซึ่งแข่งขันกับรถแทรกเตอร์อย่างเช่น Farmall ที่ยังไม่มีระบบต่อพ่วงสามจุดเป็นหลักด้วยน้ำหนัก 2,500 ปอนด์ (1.1 ตัน) 9N สามารถไถนาได้มากกว่า12 เอเคอร์ (4.9 เฮกตาร์)ในหนึ่งวันปกติ โดยลากไถขนาด 14 นิ้ว (360 มม.) สองอัน [ 3 ]ซึ่งมีประสิทธิภาพในการฉุดลากเหนือกว่ารุ่น Farmall F-30 ที่หนักกว่าและแพงกว่า[ 3 ]ประโยชน์และความเรียบง่ายของตัวยึดทำให้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมตั้งแต่นั้นมา
ส่วนประกอบ

ระบบต่อพ่วงสามจุดเป็นระบบที่ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ระบบไฮดรอลิกของรถแทรกเตอร์ จุดยึด แขนยก และตัวกันสั่น
ระบบต่อพ่วงสามจุดประกอบด้วยแขนที่เคลื่อนที่ได้สามแขน แขนสองแขนด้านล่าง—แขนยก—ถูกควบคุมโดยระบบไฮดรอลิก และทำหน้าที่ยก ลดระดับ และแม้กระทั่งเอียงแขน แขนตรงกลางด้านบน—เรียกว่าข้อต่อด้านบน—สามารถเคลื่อนที่ได้ แต่โดยปกติแล้วจะไม่ได้รับพลังงานจากระบบไฮดรอลิกของรถแทรกเตอร์ แขนแต่ละแขนจะมีอุปกรณ์ยึดเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้ากับระบบต่อพ่วง
แต่ละจุดยึดจะมีรูสำหรับติดอุปกรณ์ และอุปกรณ์นั้นจะมีเสาที่สอดผ่านรูได้ โดยจะยึดอุปกรณ์ให้แน่นด้วยการเสียบหมุดที่ปลายเสา
ระบบไฮดรอลิกถูกควบคุมโดยผู้ใช้งาน และโดยปกติจะมีตัวเลือกการตั้งค่าต่างๆ มากมาย กลไกควบคุมแรงดึงมักมีอยู่ในระบบต่อพ่วงสามจุดที่ทันสมัย ในระบบขั้นสูง แรงดึงของอุปกรณ์ (ปริมาณแรงที่ใช้ในการดึง) จะถูกตรวจจับที่แขนด้านบน และระบบไฮดรอลิกจะยกแขนขึ้นเล็กน้อยโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดึงเพิ่มขึ้น และลดแขนลงเมื่อแรงดึงลดลง
หมวดหมู่ขนาด


มีขนาดหัวต่อที่แตกต่างกันห้าแบบ เรียกว่าประเภท หัวต่อประเภทที่สูงกว่าจะมีแขนยกที่แข็งแรงกว่าและหมุดเชื่อมต่อที่ใหญ่กว่า[ 2 ]
| หมวดหมู่ | กำลังของรถแทรกเตอร์ | เส้นผ่านศูนย์กลางของหมุดเชื่อมต่อด้านบน[ a ] | เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักแขนยก | ระยะห่างของจุดต่อพ่วงที่ต่ำกว่า |
|---|---|---|---|---|
| 0 | กำลังสูงสุด20 แรงม้า (15 กิโลวัตต์) | 5/8 นิ้ว (16 มม.) | 5/8 นิ้ว (16 มม.) | 20 นิ้ว (510 มม.) |
| 1 | 20 ถึง 45 แรงม้า (15 ถึง 34 กิโลวัตต์) | 3/4 นิ้ว (19 มม.) | 7 ⁄ 8นิ้ว (22 มม.) | 28 นิ้ว (710 มม.) |
| 2 | 40 ถึง 100 แรงม้า (30 ถึง 75 กิโลวัตต์) | 1 นิ้ว (25 มม.) | 1 + 1 ⁄ 8นิ้ว (29 มม.) | 34 นิ้ว (860 มม.) |
| 3 | 80 ถึง 225 แรงม้า (60 ถึง 168 กิโลวัตต์) | 1 + 1 ⁄ 4นิ้ว (32 มม.) | 1 + 7 ⁄ 16นิ้ว (37 มม.) | 40 นิ้ว (1,020 มม.) |
| 4 | กำลังมากกว่า180 แรงม้า (134 กิโลวัตต์) | 1 + 3 ⁄ 4นิ้ว (44 มม.) | 2 นิ้ว (51 มม.) | 48 นิ้ว (1,220 มม.) |
ข้อต่อแบบแคบ (ระบุด้วยตัวอักษร "N") ใช้ขนาดหมุดตามหมวดหมู่ที่ระบุไว้ และระยะห่างตามหมวดหมู่ที่ต่ำกว่าหนึ่งระดับ ข้อต่อแบบนี้พบได้ทั่วไปใน "ข้อต่อแบบเร็ว" และช่วยให้รถแทรกเตอร์ขนาดใหญ่สามารถต่อพ่วงกับอุปกรณ์อเนกประสงค์ขนาดเล็กได้อย่างง่ายดาย
ประวัติศาสตร์
ก่อนทศวรรษ 1940 การต่อพ่วงอุปกรณ์การเกษตรเข้ากับรถแทรกเตอร์ส่วนใหญ่ทำได้ง่ายๆ โดยใช้คานลากซึ่งเป็นหลักการเดียวกับการต่อพ่วง แบบสมัยใหม่ คานลากเป็นแท่งแบนที่มีรู และอุปกรณ์ก็คือรถพ่วงที่มีคานยื่นออกมาซึ่งต่อเข้ากับคานลากโดยใช้หมุดเสียบผ่านรู เหตุผลหลักที่ทำให้การต่อพ่วงแบบนี้เป็นที่นิยมก็เพราะมันเป็นการพัฒนาต่อยอดมาจากยุคที่ใช้ม้าลากอุปกรณ์การเกษตร ซึ่งมักมีที่นั่งสำหรับคนขับ ที่จริงแล้ว ในช่วงหลายทศวรรษของการใช้เครื่องจักรในการเกษตรในยุโรปและอเมริกาเหนือ ขณะที่รถแทรกเตอร์ค่อยๆ เข้ามาแทนที่ม้ามากขึ้นเรื่อยๆ อุปกรณ์การเกษตรที่มีอยู่จากยุคที่ใช้ม้าลากก็มักเป็นสิ่งที่รถแทรกเตอร์ลาก การลากด้วยคานลากเป็นระบบที่ดีและใช้งานได้จริงสำหรับหลายๆ วัตถุประสงค์ และยังคงใช้กันมาจนถึงปัจจุบัน แต่การต่อพ่วงแบบสามจุดนั้นมีประสิทธิภาพเหนือกว่าในหลายๆ ด้าน (จะอธิบายต่อไป)
แฮร์รี เฟอร์กูสันจดสิทธิบัตรระบบเชื่อมต่อสามจุดสำหรับรถแทรกเตอร์ทางการเกษตรในอังกฤษในปี 1926 เขาเป็นผู้สนับสนุนความสำคัญของการยึดไถเข้ากับรถแทรกเตอร์อย่างแข็งแรงมานานแล้ว แนวคิดนี้ไม่ได้เกิดขึ้นจากตัวเขาเอง แต่เขาเป็นผู้นำในการเผยแพร่แนวคิดนี้ผ่านการพัฒนา อธิบาย และจำหน่ายเป็นเวลาหลายปี ในช่วงทศวรรษปี 1916 ถึง 1926 เขาได้พัฒนาแนวคิดของเขาผ่านการปรับปรุงต่างๆ ทั้งแบบสองจุดและสามจุด แบบกลไกและแบบไฮดรอลิก จนได้มาซึ่งรูปแบบที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ในช่วงทศวรรษต่อมา เขายังคงอธิบายและจำหน่ายอุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ ของเขา และยังผลิตรถแทรกเตอร์รุ่นของตัวเองร่วมกับ บริษัท เดวิด บราวน์ จำกัดผ่านบริษัท เฟอร์กูสัน-บราวน์รูปทรงเรขาคณิตเฉพาะของระบบเชื่อมต่อที่ยึดไถเข้ากับรถแทรกเตอร์ ทำให้แรงที่เกิดจากไถถูกส่งไปยังล้อหลังของรถแทรกเตอร์ได้ ระบบนี้เปลี่ยนแรงต้านของไถให้เป็นแรงกดลงบนล้อขับเคลื่อน ทำให้รถแทรกเตอร์ของเฟอร์กูสันมีน้ำหนักเบาและคล่องตัวกว่ารถแทรกเตอร์รุ่นก่อนๆ ที่มีแรงฉุดและกำลังฉุด เท่ากัน ส่งผลให้รถแทรกเตอร์ของเขาทำงานบนพื้นดินอ่อนได้ และทำให้ดินอัดแน่นน้อยกว่ารถแทรกเตอร์อื่นๆ ในสมัยนั้น และสามารถทำงานได้ในปริมาณที่เท่ากันโดยใช้เวลาและเชื้อเพลิงน้อยลง ระบบต่อพ่วงสามจุดที่ทำงานและควบคุมด้วยระบบไฮดรอลิกใช้แรงดึงของอุปกรณ์ที่ติดตั้งเพื่อปรับความลึกของอุปกรณ์และลดภาระบนรถแทรกเตอร์ (การควบคุมความลึกอัตโนมัติหรือการควบคุมแรงดึง) นอกจากนี้ ระบบต่อพ่วงสามจุดยังป้องกันไม่ให้รถแทรกเตอร์พลิกคว่ำบนล้อขับเคลื่อนหากอุปกรณ์ที่กำลังลากไปชนกับหินหรือสิ่งกีดขวางที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ เฟอร์กูสันและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนานวัตกรรมหลายอย่างให้กับอุปกรณ์นี้ (เช่น การยกและการควบคุมความลึกด้วยระบบไฮดรอลิก) ซึ่งทำให้ระบบใช้งานได้จริง มีประสิทธิภาพ และเป็นที่ต้องการ ในปี 1938 หลังจากพยายามโน้มน้าวเฮนรี ฟอร์ดให้ใช้ระบบของเฟอร์กูสันในการผลิตรถแทรกเตอร์จำนวนมากของฟอร์ดมาเกือบสองทศวรรษ ในที่สุดเฟอร์กูสันก็โน้มน้าวฟอร์ดได้สำเร็จ การเปิดตัวสู่ตลาดมวลชนในอเมริกาเกิดขึ้นครั้งแรกในชื่อFord-Ferguson 9Nในปี 1939
ระบบเฟอร์กูสัน (Ferguson system) ตามที่เรียกกันนั้น ไม่ใช่แค่ระบบต่อพ่วงที่ได้รับการปรับปรุงเท่านั้น แต่เป็นระบบต่อพ่วงรวมกับอุปกรณ์เสริมต่างๆ ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อใช้ประโยชน์จากข้อดีของระบบนี้อย่างเต็มที่ ในช่วงทศวรรษ 1940 ระบบนี้มีข้อดีและได้รับความนิยมอย่างมาก จนผู้ผลิตรายอื่นๆ ต้องคิดค้นระบบต่อพ่วงที่ดีขึ้นเพื่อแข่งขันกัน โดยนำเสนอ เป็น "ระบบ" เฉพาะของตนเองที่มีคุณสมบัติอย่างน้อยบางส่วนของระบบเฟอร์ กูสัน (เช่น การต่อพ่วงและถอดพ่วงที่รวดเร็วและง่ายดาย การยกและลดระดับอุปกรณ์เสริมที่ควบคุมได้จากที่นั่งคนขับ และการใช้งานรถแทรกเตอร์และอุปกรณ์เสริมเป็นหน่วยเดียวกัน แทนที่จะเป็นคู่ที่แยกจากกัน) ดังนั้น International Harvester จึงพัฒนาระบบ Fast Hitch และเริ่มโฆษณาแนวคิด "การทำฟาร์มด้วยระบบ Farmall" และAllis-Chalmersก็แนะนำ Snap-Coupler ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถต่อพ่วงและถอดพ่วงอุปกรณ์เสริมได้โดยไม่ต้องออกจากที่นั่งคนขับ ในทำนองเดียวกันJI Caseก็พัฒนาระบบ Eagle Hitch และJohn Deereก็ ดำเนินรอยตามในลักษณะเดียวกัน ระบบบางระบบที่มีการต่อพ่วงแบบจุดเดียวหรือสองจุดนั้น ไม่เหมาะสมกับการยกอุปกรณ์หนักๆ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดปัญหาเรื่องความไม่เข้ากันระหว่างยี่ห้อของรถแทรกเตอร์และอุปกรณ์ ทำให้เกิดแรงกดดันให้เกิดการผูกขาดจากผู้ขายซึ่งเกษตรกรหลายคนไม่พอใจ ในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 เกษตรกรมักจะต้องซื้ออุปกรณ์ยี่ห้อเดียวกับรถแทรกเตอร์ของตนเพื่อให้สามารถต่อพ่วงอุปกรณ์ได้อย่างถูกต้องหรือได้ผลดีที่สุด หากเกษตรกรต้องการใช้อุปกรณ์ยี่ห้ออื่น ก็อาจต้องใช้ชุดดัดแปลง ซึ่งมักจะเทอะทะ ไม่พอดี หรือไม่ปลอดภัย แรงกดดันให้เกิดการผูกขาดจากผู้ขายจึงเป็นเหมือนดาบสองคมสำหรับพนักงานขาย มันเป็นข้อดีในกรณีที่มันส่งเสริมการขายเครื่องมือ (เช่น เกษตรกรตัดสินใจซื้อไม่เพียงแค่รถแทรกเตอร์ แต่ยังซื้อเครื่องมือใหม่เพื่อทดแทนของเก่า โดยหวังว่าผลผลิตที่เพิ่มขึ้นจะคุ้มค่ากับต้นทุน) แต่ก็เป็นข้อเสียในกรณีที่เกษตรกรไม่เห็นคุณค่าของระบบต่อพ่วงแบบใหม่หากพวกเขาไม่มีเงินซื้อเครื่องมือใหม่เพื่อใช้ประโยชน์จากมันอย่างเต็มที่ หรือรู้สึกไม่สบายใจที่จะซื้อเครื่องมือใหม่เมื่อพวกเขามีเครื่องมือเดิมที่ยังใช้งานได้อยู่ เฟอร์กูสันมักเผชิญกับปัญหาหลังนี้ในสหราชอาณาจักรและไอร์แลนด์ในช่วงทศวรรษ 1920 และ 1930 และปัญหานี้ก็เกิดขึ้นกับระบบต่อพ่วงเฉพาะของคู่แข่งในช่วงทศวรรษ 1940 และ 1950 เช่นกัน
ในช่วงทศวรรษ 1960 เมื่อสิทธิบัตรเกี่ยวกับเทคโนโลยีหมดอายุลง ผู้ผลิตรถแทรกเตอร์และอุปกรณ์ต่างเห็นพ้องกันว่าระบบต่อพ่วงสามจุดเป็นระบบมาตรฐานที่สามารถใช้ทดแทนกันได้และมีคุณสมบัติครบถ้วนในการต่อพ่วงอุปกรณ์เข้ากับรถแทรกเตอร์ เมื่อเทคโนโลยีนี้ไม่มีสถานะเป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ ผู้ผลิตจึงสามารถปรับปรุงระบบและสร้างการดัดแปลงที่เป็นประโยชน์ได้ ปัจจุบัน ผู้ผลิตเกือบทั้งหมดได้นำระบบต่อพ่วงสามจุดแบบมาตรฐาน[ 1 ] มาใช้ และหลายบริษัทก็มีชุดอุปกรณ์ดัดแปลงที่ปลอดภัยสำหรับการแปลงระบบต่อพ่วงที่ไม่เป็นมาตรฐานให้เป็นระบบต่อพ่วงสามจุดด้วย
ดูเพิ่มเติม
หมายเหตุ
หมายเหตุอธิบาย
- ↑หมายถึงปลายด้านที่ใช้งาน ไม่ได้ระบุปลายด้านรถแทรกเตอร์
การอ้างอิง
เอกสารอ้างอิงทั่วไปและเอกสารอ้างอิงที่อ้างถึง
- Pripps, Robert N.; Morland, Andrew (ช่างภาพ) (1993), รถแทรกเตอร์ Farmall: ประวัติของรถแทรกเตอร์ International McCormick-Deering Farmall , ชุดประวัติศาสตร์สีรถแทรกเตอร์ฟาร์ม, Osceola, WI, สหรัฐอเมริกา: MBI, ISBN 978-0-87938-763-1.
ลิงก์ภายนอก
- การเข้าข้างธรรมชาติ - เรื่องราวของระบบเฟอร์กูสัน
- ผู้ประดิษฐ์คือ แฮร์รี่ เฟอร์กูสัน
- แบบจำลองการเชื่อมโยงสามจุด